Тепловые насосы для отопления дома, обогрев загородного коттеджа с помощью насосного оборудования: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера

Любой хозяин частного дома стремится минимизировать расходы на обогрев жилища. В этом плане тепловые насосы существенно выгоднее других вариантов отопления, они дают 2.5—4.5 кВт теплоты с одного потребленного киловатта электричества. Обратная сторона медали: для получения дешевой энергии придется вложить немалые средства в оборудование, самая скромная отопительная установка мощностью 10 кВт обойдется в 3500 у. е. (стартовая цена).

Единственный способ уменьшить затраты в 2—3 раза — сделать тепловой насос своими руками (сокращенно — ТН). Рассмотрим несколько реальных рабочих вариантов, собранных и проверенных мастерами–энтузиастами на практике. Поскольку для изготовления сложного агрегата требуются базовые знания о холодильных машинах, начнем с теории.

Особенности и принцип работы ТН

Чем тепловой насос отличается от других установок для отопления частных домов:

  • в отличие от котлов и обогревателей, агрегат самостоятельно не производит тепло, а подобно кондиционеру перемещает его внутрь здания;
  • ТН получил название насоса, поскольку «выкачивает» энергию из источников низкопотенциального тепла – окружающего воздуха, воды либо грунта;
  • установка питается исключительно электроэнергией, потребляемой компрессором, вентиляторами, циркуляционными насосами и платой управления;
  • работа аппарата основана на цикле Карно, используемом во всех холодильных машинах, например, кондиционерах и сплит-системах.

В режиме обогрева традиционная сплит-система нормально работает при температуре выше минус 5 градусов, на сильном морозе эффективность резко падает

Справка. Теплота содержится в любых веществах, чья температура выше абсолютного нуля (минус 273 градуса). Современные технологии позволяют отнимать указанную энергию у воздуха с температурой до —30 °С, земли и воды – до +2 °С.

В теплообменном цикле Карно участвует рабочее тело – газ фреон, кипящий при минусовой температуре. Поочередно испаряясь и конденсируясь в двух теплообменниках, хладагент поглощает энергию окружающей среды и переносит внутрь здания. В целом принцип действия теплового насоса повторяет работу кондиционера, включенного на обогрев:

  1. Находясь в жидкой фазе, фреон двигается по трубкам наружного теплообменника-испарителя, как изображено на схеме. Получая тепло воздуха или воды сквозь металлические стенки, хладагент нагревается, кипит и испаряется.
  2. Дальше газ поступает в компрессор, нагнетающий давление до расчетного значения. Его задача – поднять точку кипения вещества, чтобы фреон сконденсировался при более высокой температуре.
  3. Проходя через внутренний теплообменник–конденсор, газ снова обращается в жидкость и отдает накопленную энергию теплоносителю (воде) или воздуху помещения напрямую.
  4. На последнем этапе жидкий хладон поступает внутрь ресивера–влагоотделителя, затем в дросселирующее устройство. Давление вещества снова падает, фреон готов пройти повторный цикл.

Схема работы теплового насоса похожа на принцип действия сплит-системы

Примечание. Обычные сплит-системы и заводские теплонасосы имеют общую черту – способность переносить энергию в обоих направлениях и функционировать в 2 режимах – отопление/охлаждение. Переключение реализовано с помощью четырехходового реверсивного клапана, меняющего направление течения газа по контуру.

В бытовых кондиционерах и ТН применяются различные типы терморегулирующей арматуры, снижающей давление хладагента перед испарителем. В бытовых сплит-системах роль регулятора играет простое капиллярное устройство, в насосах ставится дорогой терморегулирующий вентиль (ТРВ).

Заметьте, вышеописанный цикл происходит в тепловых насосах всех типов. Разница состоит в способах подвода/отбора тепла, которые мы перечислим далее.

Виды дроссельной арматуры: капиллярная трубка (фото слева) и терморегулирующий вентиль (ТРВ)

Разновидности установок

Согласно общепринятой классификации, ТН делятся на типы по источнику получаемой энергии и виду теплоносителя, которому она передается:

  1. Насосы типа «воздух-воздух» наиболее близки к традиционным сплит-системам, разница состоит в площади наружного испарителя. Аппарат отнимает теплоту окружающей среды и напрямую передает воздуху помещения, как происходит в обычном кондиционере.
  2. Конструкция генераторов «воздух–вода» идентична, но предусматривает нагрев воды либо антифриза, циркулирующего по системе отопления жилого дома.
  3. Установка типа «вода-вода» берет низкопотенциальное тепло водоема и передает жидкому теплоносителю. Здесь применяется дополнительный внешний теплообменник из труб, погруженный в колодец, озеро, скважину или канализационный септик. Циркуляцию воды через испаритель обеспечивает второй насос.
  4. Геотермальный ТН использует теплоту грунта и нагревает внутридомовой теплоноситель. Внешний теплообменный контур представляет собой змеевик с антифризом, заглубленный на 1.5—2 м и занимающий большую площадь. Второй вариант – несколько вертикальных зондов из труб, опущенных внутрь скважин на глубину 10—100 метров.

Справка. Разновидности тепловых насосов перечислены в порядке увеличения стоимости оборудования вместе с монтажом. Воздушные установки – самые дешевые, геотермальные – дорогие.

Основной параметр, характеризующий тепловой насос для отопления дома, – коэффициент эффективности COP, равный отношению между полученной и затраченной энергией. Например, относительно недорогие воздушные отопители не могут похвастать высоким COP – 2.5…3.5. Поясняем: затратив 1 кВт электричества, установка подает в жилище 2.5—3.5 кВт теплоты.

Способы отбора тепла водных источников: из пруда (слева) и через скважины (справа)

Водяные и грунтовые системы эффективнее, их реальный коэффициент лежит в диапазоне 3…4.5. Производительность – величина переменная, зависящая от многих факторов: конструкции теплообменного контура, глубины погружения, температуры и протока воды.

Важный момент. Водогрейные тепловые насосы не способны разогреть теплоноситель до 60—90 °С без дополнительных контуров. Нормальная температура воды от ТН составляет 35…40 градусов, котлы здесь явно выигрывают. Отсюда рекомендация производителей: подключайте оборудование к низкотемпературному отоплению – водяным теплым полам.

Какой ТН лучше собирать

Формулируем задачу: нужно построить самодельный тепловой насос с наименьшими затратами. Отсюда вытекает ряд логичных выводов:

  1. В установке придется использовать минимум дорогостоящих деталей, поэтому достичь высокого значения COP не удастся. По коэффициенту производительности наш аппарат проиграет заводским моделям.
  2. Соответственно, делать чисто воздушный ТН бессмысленно, проще пользоваться инверторным кондиционером в режиме обогрева.
  3. Чтобы получить реальную выгоду, нужно изготавливать тепловой насос «воздух – вода», «вода-вода» либо строить геотермальную установку. В первом случае можно добиться COP около 2—2.2, в остальных – достичь показателя 3—3.5.
  4. Без контуров напольного отопления обойтись не удастся. Теплоноситель, нагретый до 30—35 градусов, несовместим с радиаторной сетью, разве только в южных регионах.

Прокладка внешнего контура ТН к водоему

Замечание. Производители утверждают: инверторная сплит-система функционирует при уличной температуре минус 15—30 °С. В действительности эффективность обогрева существенно снижается. По отзывам домовладельцев, в морозные дни внутренний блок подает еле теплый поток воздуха.

Для реализации водяной версии ТН необходимы определенные условия (на выбор):

  • водоем за 25—50 м от жилища, на большем расстоянии потребление электричества сильно вырастет за счет мощного циркуляционного насоса;
  • колодец либо скважина с достаточным запасом (дебетом) воды и место для слива (шурф, вторая скважина, сточная канава, канализация);
  • сборный канализационный коллектор (если вам позволят туда врезаться).

Расход грунтовых вод рассчитать нетрудно. В процессе отбора теплоты самодельный ТН понизит их температуру на 4—5 °С, отсюда через теплоемкость воды определяется объем протока. Для получения 1 кВт тепла (дельту температур воды принимаем 5 градусов) нужно прогнать через ТН около 170 литров в течение часа.

На отопление дома площадью 100 м² потребуется мощность 10 кВт и расход воды 1.7 тонны в час — объем впечатляющий. Подобный тепловой водяной насос сгодится для небольшого дачного домика 30—40 м², желательно – утепленного.

Способы отбора теплоты геотермальным ТН

Сборка геотермальной системы более реальна, хотя процесс довольно трудоемкий. Вариант горизонтальной раскладки трубы по площади на глубине 1.5 м отметаем сразу – вам придется перелопатить весь участок либо платить деньги за услуги землеройной техники. Способ пробивки скважин реализовать гораздо проще и дешевле, практически без нарушения ландшафта.

Простейший тепловой насос из оконного кондиционера

Как нетрудно догадаться, для изготовления ТН «вода – воздух» потребуется оконный охладитель в рабочем состоянии. Очень желательно купить модель, оборудованную реверсивным клапаном и способную работать на обогрев, иначе придется переделывать фреоновый контур.

Совет. При покупке б/у кондиционера обратите внимание на шильдик, где отображены технические характеристики бытового прибора. Интересующий вас параметр – производительность аппарата по холоду (указывается в киловаттах или Британских тепловых единицах – BTU).

При некоторой доле везения вам даже не придется выпускать фреон и перепаивать трубки. Как переделать кондиционер в тепловой насос:

  1. Снимите верхний кожух агрегата и открутите внешний теплообменник от поддона. Аккуратно отодвиньте радиатор, стараясь не перегибать трубки с хладагентом.
  2. Снимите наружную крыльчатку с общего вала.
  3. Изготовьте металлический бак по длине внешнего теплообменника, ширину сделайте на 10—15 см больше. В боковые стенки врежьте штуцеры подачи проточной воды.
  4. Чтобы радиатор не обмерзал, увеличьте площадь обмена, добавив по бокам пластины из меди либо алюминия (в зависимости от материала теплообменника).
  5. Погрузите радиатор в бак, желательно без разрезания фреоновых трубок. Сделайте герметичную крышку и уплотните вводы контура.
  6. Подсоедините к штуцерам шланги подачи и отбора воды, подключите циркуляционные насосы. Наполните и проверьте бак на герметичность.

Рекомендация. Если теплообменник не удается поместить в резервуар без нарушения фреоновых магистралей, постарайтесь эвакуировать газ и разрезать трубки в нужных точках (подальше от испарителя). После сборки водяного теплообменного узла контур придется спаять и заправить фреоном. Количество хладагента тоже указано на табличке.

Теперь остается запустить самодельный ТН и отрегулировать водяной поток, добиваясь максимальной эффективности. Обратите внимание: импровизированный отопитель использует полностью заводскую «начинку», вы только переместили радиатор из воздушной среды в жидкую. Как система работает вживую, смотрите на видео мастера–умельца:

В помощь системам обогрева! Циркуляционный и тепловой насосы для отопления дома: цены, принцип работы

Тепловой насос – это устройство, которое предназначается для преобразования тепловой энергии, полученной из какого-либо источника.

Такой прибор является главным звеном в геотермальных установках.

С его помощью осуществляется не только отбор энергии, но также её концентрация и передача потребителю.

Тепловые насосы для отопления частного дома: устройство и цена

Для работы теплового насоса используется такой же принцип, как для обеспечения работы установок, производящих холод.

Однако, в отличие от них, этот агрегат действует с целью получения тепла.

Некоторые, составляющие его элементы, такие как — конденсатор и испаритель, выполняют несколько иные функции, чем те, что они выполняют в холодильной машине.

Так, в холодильнике эффект снижения температуры обеспечивается методом отбора тепла от какого-то объёма испарителем, а работа конденсатора способствует тому, чтобы сбросить его в окружающее пространство. Но, применительно к тепловому насосу, эти элементы действуют иначе. Работа испарителя строится с целью сброса теплоносителя, имеющего низкую температуру. Действие конденсатора же, направлено на производство тепла, которое и предназначается для нужд потребителя.

Справка. Отметим, что такой агрегат, благодаря особенностям его конструкции, производит тепловой энергии в 3—5 раз больше того её количества, которое он получает из электросети. Часть энергии, которая является «добавочной», поступает от внешнего источника.

К числу достоинств теплового насоса причисляют:

  • Экономичность. Она достигается благодаря тому, что аппарату присуща высокая эффективность работы.
  • Отсутствие чрезмерных расходов на эксплуатацию оборудования. Потребуется лишь оплата электрической энергии, необходимой для осуществления работы агрегата.
  • Возможность переключения режимов работы системы. Тепловой насос способен функционировать как для нагрева (отопления) помещения, так и с целью его охлаждения (кондиционирования).
  • Надёжность. Благодаря присутствию в системе автоматического управления, её специальное обслуживание не потребуется. А для выполнения определённых действий — существует инструкция.
  • Компактность аппарата и бесшумность его работы.
  • Индивидуальность системы. Здесь подразумевается то, что потребитель может подобрать прибор конкретного типа, соответственно тому, какой стабильный источник планируется использовать с целью отбора тепловой энергии. А также то, что существует возможность для осуществления различных расчётов (например, окупаемости конкретного агрегата).
  • По отношению к такой установке упрощены требования по пожарной безопасности.

К недостаткам тепловых насосов причисляют: относительно высокую стоимость самого аппарата и других элементов системы, сложный и дорогой монтаж геотермальной установки.

Кроме того, перечень недостатков тепловых насосов включает и невысокие показатели температуры воды, нагреваемой для отопления.

Как правило, эти значения находятся в пределах 50—60 °C.

Учтите, что если монтаж геотермальной системы полностью производится с привлечением кредитных средств, то впоследствии может оказаться, что стоимость обслуживания кредита способна превысить ту сумму, в которой выражается эффект экономии от её использования.

Внимание! Вместе с повышением температурных показателей теплоносителя во внутреннем контуре, эффективность и надёжность аппарата снижается.

Подразделение тепловых насосов на типы зависит от того, какой метод отбора энергии применяется в геотермальной установке.

Читайте также:  Отопление на отработанном масле (трансформаторном), система обогрева жилья своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Грунт-вода

Тот факт, что часть тепловой энергии от грунта можно транспортировать и использовать для нужд потребителя, и является тем принципом, на котором основано действие геотермальной установки с участием насоса «грунт-вода». Осуществление процесса отбора тепла происходит при помощи коллекторов или специальных зондов. Полученная энергия посредством насоса передаётся во внутренний контур отопления.

Фото 1. Монтаж отопительной установки с тепловым насосом типа грунт-вода. Для конструкции выкапывается большой котлован.

Теплоносителем выступают жидкости, не подверженные замерзанию. Так, с этой целью применяются: гликолевая смесь, водный раствор с солью или вода, смешанная со спиртом. Параметры системы рассчитываются в зависимости от площади обогреваемого дома.

Ориентировочная стоимость прибора типа «грунт-вода» составляет: 202 000—250 000 р.

Вода-вода

Так же, как в случае с грунтом, температура воды на большой глубине под землёй сохраняется относительно высокой постоянно, причём — независимо от времени года. С помощью агрегата типа «вода-вода» можно воспользоваться таким ресурсом. Конструктивно этот вид теплового насоса схож с типом «грунт-вода». Однако, — монтаж всей установки проводится проще.

Цена насосов определяется в довольно широком диапазоне. Например, изделия китайских производителей стоят: 1800—3300 у. е., а европейских — 7800 у. е., и выше. Множество факторов учитывается при определении стоимости монтажа системы. В среднем, 5 тыс. у. е. — это начальная цифра, если требуется установка скважин.

Фото 2. Схема строения отопительной установки с насосом типа вода-вода. В качестве источника тепла используется жидкость из водоёма.

Тепловой насос на даче: выгоды и проблемы

Можно ли потратить 1 кВт⋅ч электроэнергии, а взамен получить 3-4 кВт⋅ч тепла для отопления и горячего водоснабжения загородного дома? И платить по счетчику только за 1 кВт⋅ч, беспечно обогревая площадь в 30-40 кв. м? Да! Современные технологии творят чудеса. Именно о такой новаторской системе получения теплой воды мы сегодня и поговорим.

Затратив на входе 1 кВт⋅ч, на выходе она действительно дарит вам в 3-4 раза больше тепла. Причем дарит в прямом смысле: казалось бы, ниоткуда, «из воздуха» появляется дополнительная энергия, которая материализуется в комфортном и теплом отдельно стоящем доме. В этом и есть главный плюс чуда техники под названием «теплонасосные системы», а сокращенно — «тепловые насосы».

Разумеется, за таким четырехкратным экономическим эффектом стоят и самые современные технологии, и серьезная наука. Поэтому не судите строго за вынужденную сухость и «технократичность» изложения.

Как это работает

Всезнающая «Википедия» определяет тепловой насос как устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой.

По сути, тепловой насос аналогичен бытовому холодильнику, о сложной работе которого мы попросту не задумываемся. Только там основная цель — производство холода: испаритель забирает тепло из камеры холодильника, а конденсатор «сбрасывает» его в окружающую среду. В тепловом насосе картина строго обратная.

Конструкция теплового насоса — это замкнутая система, в которую входят:

  • испаритель,
  • компрессор,
  • конденсатор,
  • расширительный клапан (дроссель).

Они соединены трубопроводами, по которым циркулирует хладагент (фреон). Но сам тепловой насос как таковой — лишь часть теплонасосной системы отопления. Его испаритель непосредственно связан с первым контуром системы — зарытым в грунт теплообменником, который передает низкопотенциальную энергию грунта хладагенту (второй контур).

  1. Получая тепловую энергию грунта из первого контура, хладагент нагревается, вскипает и переходит из жидкого состояния в газообразное (испаряется).
  2. Компрессор сжимает нагретый газообразный хладагент, при этом его температура повышается. Кстати, именно на работу компрессора в основном и уходит вся потребляемая из сети электроэнергия — тот самый условный 1 кВт⋅ч, о котором шла речь в начале статьи.
  3. Из компрессора подогретый фреон попадает в конденсатор. Здесь он охлаждается, отдавая свое тепло в контур системы водяного отопления дома (третий контур).
  4. Выходя из дросселя, фреон расширяется, его температура падает, в результате он переходит в жидкую фазу и возвращается в испаритель.
  5. После этого рабочий цикл повторяется заново. Типичный бытовой холодильник, только работающий «в обратную сторону».

Типы тепловых насосных систем

Исследователи и конструкторы теплонасосных установок разработали несколько вариантов отбора тепла у природы: из грунта, из воды и даже из воздуха. Практический интерес для российских дачников представляет случай съема тепла из грунта — прямо из земли садового участка.

При этом тепловая энергия грунта отбирается теплоносителем (обычно это незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля или этиленгликоля) первого контура. Известны два типа грунтовых теплообменников: горизонтальный коллектор и геотермальный зонд.

Горизонтальный грунтовый коллектор

Это система труб, уложенных на глубине ниже уровня промерзания (то есть около 2 м) в специально вырытые траншеи. Трубы могут соединяться последовательно или параллельно, располагаться в одной плоскости или даже образовывать пространственную спираль.

Параметры такого теплообменника зависят от длины труб, которую рассчитывают исходя из:

  • потребной мощности насоса,
  • грунта данного места (влажный — лучше),
  • уровня солнечной радиации и т.д.

В любом случае площадь, занимаемая таким коллектором, сравнительно велика. В средней полосе России примерное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 погонный метр трубы теплообменника, составляет 20-30 Вт. Это означает, что для обеспечения теплом коттеджа площадью около 50 кв. м потребуется коллектор площадью 150-200 кв.м.

На площадке, под которой располагается коллектор, можно сажать кусты и деревья, устанавливать малые архитектурные формы (беседки, перголы и арки, садовые скульптуры, стационарные садовые светильники и т.д.). Но какая-либо серьезная застройка там запрещена. Такой запрет позволяет тепловым «запасам» грунта, остывшего за зиму, восстанавливаться естественным путем. А это происходит в том числе за счет летних дождей. Поэтому ничто не должно препятствовать проникновению влаги в почву. Так что «энергетическое поле» вашего участка будет представлять собой только садово-огородный ландшафт, даже без теплиц.

Вертикальный коллектор, или геотермальный зонд

Вертикальный коллектор — другой тип грунтового теплообменника. Он представляет собой вертикальную скважину глубиной 30-100 м (иногда и более), в которой размещается U-образный или коаксиальный (труба в трубе) теплообменник.

У него есть и другое название — геотермальный зонд.

Важнейшее преимущество вертикальных грунтовых теплообменников — в том, что для их устройства требуется минимальная площадь.

Два примера применения тепловых насосов

1. Один из лучших примеров на территории России — «Активный дом» под Москвой. Он сооружен в 2011 году и стал поистине символическим объектом в области энергоэффективности дачного строительства.

В нем установлен тепловой насос, использующий 33% раствор этиленгликоля, который циркулирует в коллекторах охлаждения скважного исполнения. Для их производства на придомовом участке в шахматном порядке пробурили 8 скважин глубиной до 30 м.

В этом примере есть один очень важный, можно сказать решающий параметр: здесь четко определен радиус действия скважного модуля в 6 м. То есть одна скважина должна отстоять от другой не менее, чем на 12 м.

Главное достоинство установки — пресловутый расход 1 кВт⋅ч поступающей извне мощности для получения 3-4 кВт⋅ч тепловой энергии.

Серьезный недостаток таких теплообменников — немалая стоимость буровых работ, приближающаяся к цене импортного оборудования.

Тем не менее, в Московской области большинство установок приходится на долю тепловых насосных систем именно с вертикальными грунтовыми теплообменниками.

На видео ниже вы можете посмотреть, как вообще происходит бурение скважин и закладка в них геотермальных зондов:

2. Еще один пример, на этот раз из Набережных Челнов. Компания Rockwool построила там энергоэффективный дом Natural Balance общей площадью 186 кв. м.

Отопление и горячее водоснабжение в этом доме обеспечивает тепловой насос. На приусадебном участке пробурили десять скважин глубиной по 35 м, в которые опустили теплообменники.

Трубы, соединяющие зонды с тепловым насосом, расположены на глубине более 1 м, поэтому площадка со скважинами используется как обычный садовый участок с плодовыми деревьями, огородом, цветниками, садовыми скамейками и прочими атрибутами современного загородного дома.

Велика ли эффективность теплового насоса?

Уровень эффективности теплового насоса определяется коэффициентом преобразования (коэффициентом мощности), который показывает отношение полученной тепловой энергии к количеству электрической энергии, затраченной на работу компрессора. В любое время года для тепловых насосов «грунт-вода» величина коэффициента составляет около 4. Это означает, что при потреблении 2 кВт∙ч электрической энергии установка производит 8 кВт∙ч тепловой энергии.

Я выбрал для примера скромные 2 кВт∙ч, потому что это тот минимум, который может получить одно домохозяйство в обычном садоводческом товариществе в регионе с ограниченным энергопотреблением. А мощности в 8 кВт∙ч тепловой энергии достаточно, чтобы отопить грамотно утепленный дом площадью до 100 кв. м и более.

Второе назначение

Тепловые насосы могут работать не только в режиме отопления, но и в режиме кондиционирования всех комнат. То есть если собрать гидравлическую развязку в котельной, обычный тепловой насос можно использовать и для охлаждения. У передовых котловых компаний уже есть модели тепловых насосов, которые легко переходят с одного режима на другой. Оба эти варианта не отличаются сложностью и не требуют больших вложений.

Читателям, которым в целом понравилась идея тепловых насосов, надо помнить, что традиционные отопительные радиаторы не пригодны для охлаждения воздуха, а «теплые» полы превращаются в «ледяные». Поэтому эффективное совмещение функций отопления и охлаждения возможно только при использовании воздушных систем отопления/кондиционирования. Этот вариант распространен в США, где тепловой насос большую часть года работает именно в режиме охлаждения.

Стоит ли устанавливать тепловой насос у себя на даче?

Расходы на эксплуатацию теплонасосных и традиционных газовых систем отопления примерно одинаковы. Поэтому при наличии магистрального газа разумнее использовать привычное газовое отопление, чем платить сотни тысяч рублей за тепловой насос и его обустройство. Для примера можно привести цену теплового насоса мощностью 6 кВт производства компании Viessmann – 756 тыс. рублей.

Схожие по мощности аппараты отечественного производства с импортными комплектующими обойдутся уже на 200 тыс. руб. дешевле. Хотя учитывая легендарно заоблачные цены на подключение магистрального газа, теплонасосная система может стать экономически оправданной.

Если магистрального газопровода поблизости нет, выбор типа отопления заметно упрощается. Применять дизтопливо дорого, электричество — еще дороже. В последнем случае нередки строгие лимиты на электроэнергию. Именно в такой ситуации тепловой насос может быть наиболее выгодным вариантом. Он:

  • не требует пожароопасных емкостей с топливом, нуждающихся в периодической заправке, не говоря уже об отсутствии неприятных запахов и естественных выбросов продуктов сгорания;
  • окупается приблизительно через 7-10 лет. Хотя сейчас этот срок стал заложником курса российской валюты.

Тепловые насосы — это хорошо отработанные конструкции. Срок их службы до капитального ремонта — обычно 15-25 лет. По безопасности они эквивалентны бытовым холодильникам и превосходят любые газовые и дизтопливные котлы.

Европейские стандарты экономии

Европейский лидер по использованию тепловых насосов — Швеция, где в новых домах около 95% систем отопления основано на этой технологии.

За шведами с некоторым отставанием идут финны и немцы. Их энергетическая политика направлена на сокращение энергозависимости от стран с богатыми ресурсами. И тепловые насосы — лишь часть этой обширной программы. В ее рамках в большинстве стран ЕС успешно внедрены системы поддержки производителей энергии из возобновляемых источников. Так, сегодня у пользователей тепловых насосов есть привилегия льготный тариф на энергию, которая тратится на работу таких аппаратов.

В Финляндии частному застройщику возвращается 20% от стоимости оборудования и 40% (в форме налоговых вычетов) — от суммы затрат на монтаж оборудования (до 2012 года было 60%).

В России судьба тепловых насосов не столь безоблачна. Гуманные цены на газ и отсутствие реальной заинтересованности в энергосбережении не позволяют рассчитывать на скорое развитие возобновляемых источников энергии. Однако интерес реальных потребителей к этой теме растет с каждым годом. И это легко объяснимо, ведь во многих случаях использование тепловых насосов становится практически единственной возможностью создать современную и экономичную систему отопления в загородном доме.

Стоимость установки тепловых насосов

Тепловой насос — это устройство, переносящее тепловую энергию в помещение из окружающей среды. Его работа напоминает принцип действия холодильника, разница лишь в том, что он выводит тепло наружу, а тепловой агрегат — вовнутрь. Если отапливать дом с помощью теплового насоса, то он вполне справится с задачей при условии температурного режима за окном не ниже расчетного уровня. Более низкая температура требует подключения традиционного отопительного котла.

Читайте также:  Обогреватели инфракрасного излучения для обогрева помещений: устройство, принцип работы, видео, фото

Устройство и принцип работы насоса

Все нижеперечисленные элементы устройства аппарата связаны между собой:

  1. Испаритель,
  2. Теплоноситель, обычно это вода,
  3. Подключенный к электропитанию компрессор,
  4. Хладагент,
  5. Теплообменник (конденсатор),
  6. Терморегулятор.

Принцип действия насоса следующий. Забирая тепло из воздуха, воды или грунта, теплоноситель проходит сквозь испаритель и отдает его внутреннему контуру, наполненному хладагентом.

Хладагент — это такое вещество, которое обладает низкой температурой кипения, поэтому быстро преобразуется в пар. Этот пар забирает компрессор, сжимает его, чем повышает его температуру, после этого выталкивает в конденсатор, где нагретый хладагент отдает тепло теплоносителю отопительной системы дома, а затем вновь принимает жидкое состояние. Затем цикл повторяется.

Температура воздуха поднялась до нужной отметки, значит, терморегулятор останавливает работу компрессора, разомкнув цепь. Если температура понизилась — вновь терморегулятор замыкает цепь и обогрев возобновляется.

Говоря об эффективности теплового насоса, следует разобраться с понятиями. Коэффициент полезного действия (КПД) заменяется на коэффициент передачи тепла (КПТ). Данный тепловой аппарат поглощает определенный объем электроэнергии, взамен отдавая тепловую энергию. Поэтому обычно примерно 70% тепла получается от природы, 30% же расходуется оборудованием. Расходы на отопление сокращаются на 70%.

Преимущества применения

Насос имеет целый ряд положительных характеристик:

  1. Аппарат универсален, так как способен и в жаркую погоду приносить пользу. Ведь он может выводить и избыток тепла из дома.
  2. Возможно использование в любом месте.
  3. Экономичен.
  4. Экологически безопасен.
  5. Пожаробезопасен и взрывобезопасен на 100%.
  6. Отсутствие шумного механизма работы.
  7. Аппарат надежен, его работа осуществляется независимо от поставок топлива.
  8. Совместимость с системами отопления.
  9. Возможность выбора подходящей мощности.

Правила установки тепловых насосов

Перед установкой и даже покупной следует составить проект геотермального отопления. Предварительно нужно произвести расчет теплопотери в помещении. Это требуется для подбора наиболее эффективного теплового насоса, который будет способен на снабжение энергией в необходимом количестве круглый год. Для установки оборудования требуется оценка технических условий.

Если вы желаете приобрести тепловой насос, который берет энергию из земли, тогда следует изучить свойства грунта, его состав и глубину промерзания грунта. Перед установкой проводятся работы по бурению отверстия на необходимую глубину.

Насос «вода-вода» требует изучения водоема и глубину его промерзания. Затем следует вычислить необходимую длину контура и оптимальную глубину для погружения рукава.

Средняя стоимость подготовительных и проектировочных работ без бурения составляет 35 тысяч рублей.

Сама установка тепловых насосов не требует много времени и при благоприятной погоде занимает примерно 2-3 рабочих дня.

Монтаж теплового насоса «под ключ»: этапы работ

Чтобы произвести установку геотермального насоса, у которого вертикальный внешний контур, нужно следовать четко намеченному плану работ, который заключается:

  1. В бурении скважины,
  2. Установке зондов и их погружении на глубину,
  3. Погружении коллектора, в который установлены теплообменники,
  4. Опускании труб с теплоносителем и хладагентом,
  5. Разводке труб, соединении и обжатии всех элементов,
  6. Горизонтальном подведении труб к дому при условии соблюдения всех норм и правил,
  7. Установке баков горячей воды, которые снабжены нагревательным элементом, термометром и датчиком температурного режима (существуют модели со встроенными баками, в этом случае затраты времени и средств на установку сокращаются),
  8. Подключении к электросети и «пропитывание» системы,
  9. Подключении к системе отопления дома,
  10. Пробном запуске системы.

Есть вариант монтажа геотермального насоса, во время которого трубный контур погружается под землей горизонтально ниже глубины промерзания почвы. Специалисты рекомендуют укладывать на 1,2 – 1,5 метра, при этом диаметр трубы из пластика равен 4 см, интервал между трубами составляет примерно 1 метр. Прокладывают 500 метров трубопровода на площади в 5 соток, если хотят получить на выходе 10 кВт.

Плюсы этого способа заключаются в том, что не требуется бурение скважины, однако земляных работ все же не избежать. Этим методом затраты на установку снижаются, если сравнивать с бурением.

Установка аппарата, который использует энергию воды, нуждается в укладке более короткого контура. Проложив 250 метров трубопровода по дну, можно получить 10 кВт.

Если выбрана модель «воздух-вода», то финансовые и временные затраты будут минимальными. В этом случае не нужно производить ни бурение скважины, ни другие виды земляных работ. Все что нужно это правильно закрепить внешний блок на твердом основании рядом с домом и провести его соединение с внутренним блоком.

Монтаж специалистами

Установкой теплового насоса должны заниматься компании, которые имеют специалистов, прошедших обучение и сертификацию у разработчиков данного оборудования. Причинами для этого являются:

  • Довольно высокая стоимость тепловых насосов, поэтому случайное повреждение может привести к вынужденным дополнительным расходам,
  • Тепловые насосы являются высокотехнологичным оборудованием. Небольшая неточность при установке способна привести к снижению эффективности работы или даже отказу работы системы,
  • Скрытые погрешности монтажа со временем чреваты серьезной поломкой.

Зачастую установкой оборудования занимаются люди без профессиональной подготовки, что приводит к увеличенному потреблению электроэнергии тепловым насосом, чем при грамотно проведенной работе по монтажу.

Цена монтажа «под ключ»

Стоимость установки тепловых насосов зависит от многих факторов: площади здания, выбора производителя, функций насоса, перечня производимых работ и т.д. Примерные цены установки выглядят так:

  • Площадь дома 80–120 кв. м. — от 334 500 рублей. Тепловой насос среднетемпературный с режимом работы до -20 градусов, тип — «воздух-вода». Модель WPYA-080 LA, производитель Fujitsu General. Эта цена с учетом оборудования, работ и материалов «под ключ».
  • Если площадь дома от 220 до 280 кв.м., то установка теплового насоса обойдется от 518 800 рублей. Низкотемпературный насос с режимом работы до -25 градусов. Тип «воздух-вода», от компании Fujitsu General, модель WOYK-160. В цену входит стоимость оборудования, монтаж и материалы.

Тепловой насос: стоимость

Сколько стоит данный аппарат? Цена оборудования зависит от мощности и производительности. Тепловые насосы «вода-вода» имеют следующую стоимость:

  • Высокотемпературный тепловой насос «Корса-32В» имеет на выходе нагрев теплоносителя до 75 градусов. Имеет возможность подключения к геотермальному, водяному, воздушному источникам энергии, также возможен их синтез. Данная модель снабжена модулем пассивного и активного хладоснабжения. Тепловая мощность этой модели зависит от температур нагрева теплоносителя и источника тепловой энергии и может быть как 28, так и 57 кВт. Цена такого теплового насоса примерно 558 тысяч рублей.
  • Модель «Корса-10» среднетемпературная. Нагрев теплоносителя происходит до 55 градусов. Может быть подключен к любому типу тепловой энергии, предусмотрена их комбинация. Тепловая мощность колеблется от 9 до 20 кВт. Цена такой модели составляет 319 тысяч рублей.

Вопрос экономии электроэнергии становится с каждым годом все актуальней. Такая потребность возникает не только у частных домовладельцев, но и у заводов, складов, офисных зданий. И сегодня одним из наиболее востребованных видов отопления стал тепловой насос.

Как выбрать тепловой насос для отопления дома: цены, виды, основы монтажа

Время чтения: 5 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Извлечение тепла из грунта и водных источников – не такое уж новшество. Западный мир давно использует геотермальную энергию для отопления жилья. Все актуальнее эта тема становится по мере того, как у коммунальщиков растут цены. Тепловой насос для отопления дома даёт возможность экологично, безопасно и бесплатно согреть батареи.

Тепловой насос обогревает дом природным теплом

Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, достоинства и недостатки

Образец подобного тепловому насосу устройства есть в каждом доме – это холодильник. Он вырабатывает не только холод, но и тепло – это заметно по температуре задней стенки агрегата. Подобный принцип заложен и в тепловом насосе – он набирает термальную энергию из воды, земли и воздуха.

Принцип работы и устройство

Составляющие отопительной системы

Система работы устройства следующая:

  • вода из скважины или водоёма проходит через испаритель, где её температура падает на пять градусов;
  • после охлаждения жидкость попадает в компрессор;
  • компрессор сжимает воду, увеличивая её температуру;
  • нагретая жидкость перемещается в теплообменную камеру, где отдаёт своё тепло системе отопления;
  • остывшая вода возвращается к началу цикла.

Система отопления с тепловым насосом

Системы отопления на основе теплонасосных установок имеют три составные части:

  • Зонд – змеевик, расположенный в воде или земле. Он собирает тепло и передаёт его в устройство.
  • Тепловой насос – прибор, извлекающий термальную энергию.
  • Сама система отопления, включающая теплообменную камеру.

Плюсы и минусы устройства

Сначала о положительных сторонах подобного отопления:

  • Сравнительно небольшие энергозатраты. На отопление расходуется только электроэнергия, причём её потребуется гораздо меньше, чем, например, на отопление с помощью электроприборов. В тепловых насосах есть коэффициент преобразования, указывающий выход тепловой энергии по отношению к затраченной электрической. Например, если значение «ϕ» равно 5, значит на 1 киловатт в час расхода электричества придётся 5 киловатт тепловой энергии.

Тепловой насос не требует никакого специального ухода или расходных материалов

  • Универсальность. Эта отопительная система может устанавливаться в любой местности. Особенно это актуально для удалённых районов, где отсутствуют газовые магистрали. При невозможности подключения электроэнергии насос может работать на дизельном или бензиновом двигателе.
  • Полная автоматизация. В систему не нужно добавлять воду или следить за её работой.
  • Экологичность и безопасность. Теплонасосная установка не производит никаких отходов и газов. Устройство не может случайно перегреться.
  • Такой агрегат может не только отапливать дом зимой при температуре воздуха до минус пятнадцати градусов, но и охлаждать его летом. Такие функции есть в реверсивных моделях.

Принцип реверсивности в работе теплового насоса

  • Длительный период эксплуатации – до полувека. Примерно раз в двадцать лет может потребоваться замена компрессора.

Есть у этой системы и свои недостатки, о которых нельзя не упомянуть:

  • Цены. Тепловой насос для отопления дома – не дешёвое удовольствие. Окупится эта система не раньше, чем через пять лет.
  • В местности, где зимняя температура опускается ниже пятнадцати градусов мороза, для функционирования устройства потребуются дополнительные источники тепла (электрические или газовые).
  • Система, забирающая тепловую энергию из земли, нарушает экосистему участка. Урон не значительный, но следует это учитывать.

Устройство забирает тепло из грунта, понижая его температуру, это может неблагоприятно сказаться на корневой системе деревьев и кустарников

Какой насос выбрать

Установки различаются по источнику тепловой энергии и способу её передачи. Существует пять основных видов:

  • Вода-воздух.
  • Грунт-вода.
  • Воздух-воздух.
  • Вода-вода.
  • Воздух-вода.

Исследование участка

Перед монтажом отопительной системы важно исследовать особенности участка. Это исследование поможет определиться, какой источник термальной энергии станет оптимальным вариантом. Проще всего, если рядом с домом есть водоём. Этот факт освободит от необходимости проводить земляные работы. Ещё одно практичное решение – использовать участок, на котором постоянно дует ветер. Если нет ни того, ни другого, придётся остановиться на земляных работах.

Сравнение КПД разных систем отопления

Система отопления может иметь два варианта монтажа:

  • с применением зондов;
  • с установкой подземного коллектора.

Насос грунт-вода и варианты установки

Геотермальные зонды обычно устанавливают на небольшом участке, площадь которого не позволяет проложить большой трубопровод. Для установки этой системы потребуется оборудование для бурения, так как глубина скважин должна быть не менее ста метров, диаметр – двадцать сантиметров. В такие скважины опускаются зонды. Количество скважин влияет на производительность отопительной системы.

Если площадь участка достаточно большая, можно обойтись без бурения и установить горизонтальную систему. Для этой цели змеевик закапывают на полутораметровую глубину. Этот вариант системы считается самым стабильным и безотказным.

Насос вода-вода: простая установка

Тепловой насос для отопления дома вода-вода подходит для участков с водоёмами. Для трубопровода можно использовать обычные полиэтиленовые трубы. Собранный коллектор перемещают к пруду и там опускают на дно. Это один из самых дешёвых вариантов монтажа, который возможно выполнить самостоятельно.

Установка змеевика на водоеме

Тепловой насос воздух-воздух: цена монтажа

На участке, где постоянно присутствуют ветра, подойдёт система, использующая тепловую энергию воздуха. Монтаж в этом случае тоже не потребует особых затрат, его можно выполнить своими руками. Потребуется лишь установить насос не далее, чем за двадцать метров от дома в самом продуваемом месте.

Принцип работы установки воздух-воздух

Тепловой насос для отопления дома: цены и производители

Теплонасосные установки на российском рынке представлены продукцией фирм: Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (США), Viessmann (Германия). Не уступают им в качестве и российские производители SunDue и Henk.

Читайте также:  Заканчивается отопительный сезон: инструкция по монтажу своими руками, план мероприятий по подготовке, правила, когда наступает

Агрегат Nibe легко впишется в интерьер дома

Для отопления дома площадью сто квадратных метров потребуется десятикиловаттная установка.

Таблица 1. Средняя стоимость разных типов насосов мощностью 10 киловатт

ИзображениеТип насосаСтоимость оборудования, рубСтоимость монтажных работ, руб
Грунт-вода
Импортные производители
От 500 000От 80 000
Грунт-вода отечественные производителиОт 360 000От 70 000
Воздух-вода
Импортные производители
От 270 000От 50 000
Воздух-вода
Отечественные производители
От 210 000От 40 000
Вода-вода импортные производителиОт 230 000От 50 000
Вода-вода отечественные производителиОт 220 000От 40 000

Цена под ключ теплового насоса в среднем составляет около 300 – 350 тысяч рублей. Самым бюджетным вариантом считается система «воздух-вода», так как она не требует осуществления дорогостоящих земляных работ.

Самостоятельный монтаж

Учитывая цены тепловых насосов для отопления дома, этот вид отопительных систем нельзя назвать самым дешёвым. Можно сократить расходы при помощи самостоятельного монтажа насоса, но стоит помнить, что неправильная установка чревата потерей КПД устройства.

С чем придётся столкнуться в ходе самостоятельного монтажа:

  • вся система должна быть включена в единый комплекс, включающий в себя скважины, насос, гидравлическую обвязку, автоматическое управление, отопительную систему;

Система отопления с теплонасосной установкой включает в себя целый комплекс агрегатов

  • работа по проектированию системы должна учитывать технические характеристики теплового насоса;
  • глубина термальных скважин должна подходить к мощности устройства, потребуется проведение тампонажа;
  • геотермальные зонды, работающие в суровых эксплуатационных условиях, желательно дублировать в каждой скважине;
  • батареи, конвекторы, тёплый пол в доме должны быть связаны с работой теплонасосной установкиа для эффективного отопления.

Есть ли смысл рисковать самостоятельной установкой при приобретении такого дорогостоящего оборудования?

Таким образом, если принято решение купить тепловой насос для отопления дома, цена профессионального монтажа должна быть включена в смету.

Из опыта эксплуатации

  • Подземные коллекторы могут нанести вред садовым растениям, это следует учитывать при установке системы.
  • Агрегат не обязательно устанавливать в подвальном помещении, он может быть расположен в ванной комнате или кухне. При установке стоит учитывать, что устройство не бесшумное.
  • Один раз в неделе нужно прогревать коллектор до шестидесяти градусов, чтобы предотвратить размножение в системе бактерий.

Итоги

Тепловой насос – довольно дорогостоящее устройство, которое окупится минимум через пять – семь лет. Но если учитывать долговечность работы системы, около полувека, то это выгодное приобретение. такое устройство позволит отапливать дом даже при отсутствии газовых и электрических сетей. Эта система отопления пожаробезопасна и эффективна, работает в автоматическом режиме и не требует специального обслуживания. Но чтобы добиться таких результатов, нужно доверить монтаж оборудования профессионалам.

Видео: тепловой насос из кондиционера своими руками

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия, источники тепла, оценка эффективности

Что это такое – тепловой насос? Как он работает? Откуда эти устройства могут извлекать тепло? Наконец, насколько они выгодны и практичны на фоне прочих источников тепловой энергии? Давайте разбираться.

Наружный блок воздушного теплового насоса.

Что это такое

Принцип действия теплового насоса полностью идентичен схеме работы обыкновенного холодильника.

  • Компрессор сжимает летучий хладагент. При этом выделяется значительное количества тепла, которое отдается теплообменнику. Это тепло может быть использовано для нагрева воздуха, продуваемого через теплообменник вентилятором, или любого теплоносителя.
  • Остывший хладагент проходит расширительный клапан и резко увеличивается в объеме. При этом в полном соответствии с законами физики он резко охлаждается и, проходя через второй теплообменник, отбирает тепло у окружающей его среды.

Принципиальная схема работы теплового насоса.

Заметьте: чем больше степень расширения хладагента, тем ниже его итоговая температура.
Соответственно, при определенных условиях он вполне способен отбирать тепло у среды, охлажденной существенно ниже точки замерзания воды.

Если холодильник способен работать лишь одним способом – на охлаждение внутреннего пространства, то любой тепловой насос для отопления дома способен инвертировать направление движения хладагента. С практической стороны это означает, что владелец такого устройства получает в свое распоряжение полноценный климатизатор: зимой он обогревает помещение, летом же используется для охлаждения коттеджа до комфортной температуры.

Наконец, отопление тепловыми насосами имеет еще одну очень приятную особенность. Поскольку электроэнергия тратится лишь на работу компрессора, а в качестве источника тепла используется внешняя среда, на каждый киловатт потребляемой электрической мощности насос отдает от 3 до 5 киловатт мощности тепловой.

Потратив киловатт электричества, вы получаете три киловатта тепла в подарок.

Источники тепловой энергии

Что может служить источником низкопотенциального тепла?

Грунт

Как известно, в зимние холода почва промерзает на довольно-таки незначительную глубину. Всего на метр ниже уровня промерзания температура грунта стабильна и составляет 8-12 градусов в любое время года.

Грунтовые тепловые насосы используют геотермальное тепло.

Существует две разновидности теплообменников:

  1. Вертикальный представляет собой длинные гибкие трубы, погруженные в вертикальные скважины на глубину 60-100 метров. С учетом того, что цена бурения погонного метра скважины составляет 2-3 тысячи рублей, монтаж теплообменников обходится в весьма значительную сумму; зато вертикальный теплообменник не занимает места на участке.

  1. Горизонтальный, напротив, укладывается на незначительную глубину. Траншеи под него могут быть выкопаны своими руками, без привлечения техники; соответственно, монтаж будет заметно дешевле. Однако вся площадь грунта над коллектором (она примерно втрое больше отапливаемой площади дома) будет непригодной для посадок: большая часть растений не перенесет перегрева корней летом.

Ориентировочная стоимость геотермального теплового насоса с тепловой мощностью 20 КВт – около полумиллиона рублей. Монтаж в зависимости от условий (количество и глубина скважин, наличие или отсутствие грунтовых вод и т.д.) заставит покупателя потратить еще 100 – 400 тысяч.

Если ваш дом стоит на берегу незамерзающего водоема – вам повезло: в этом случае отопление с помощью тепловых насосов можно реализовать с минимальными затратами на монтаж. Теплообменник притапливается грузами и отбирает тепло у воды.

Фото – теплообменник перед затоплением.

Несколько сложнее устроены насосы, использующие в качестве источников тепла грунтовые воды. В этом случае на участке бурятся две скважины, одна из которых становится источником воды, а вторая используется для ее сброса после прохождения теплообменника. Ориентировочный дебит скважины, обеспечивающей работу устройства с тепловой мощностью 16 КВт – 0,8 м3/час.

Воздух

Наконец, наиболее дешевые тепловые насосы, использующие в качестве источника тепла окружающий воздух. Простота конструктивного исполнения делает их сравнительно недорогими; монтаж тоже более чем несложен.

В продаже можно встретить устройства, работающие по двум схемам.

  1. Насосы “воздух-воздух” используются только для нагрева или охлаждения воздуха в помещении.
  2. Схема “воздух-вода” позволяет, помимо отопления, обеспечить дом горячей водой.

Buderus Logatherm способен обеспечить дом теплом и горячей водой.

В качестве примера приведем текущие розничные цены на несколько устройств, работающих по второй схеме.

МодельТепловая мощность, КВтСтоимость, рубли
AVH-12V1DB5,27119700
AVH-24V1DB9,0171800
AVH-36V1DB13,0336200
AVH-48V1DB14,5361200

А что с насосами “воздух-воздух”? О, здесь картина куда более привлекательна. Простейший тепловой насос этого типа – обыкновенный оконный кондиционер – можно купить за 4-5 тысяч рублей; более осмысленная покупка – инверторная сплит-система – обойдется в 20-40 тысяч.

Инверторный кондиционер умеет снижать производительность компрессора, что делает его более экономичным.

Почему при таком соотношении цен сохраняют свою популярность устройства, извлекающие тепло из воды и грунта? Ответ прост: воздушные насосы сохраняют работоспособность лишь при сравнительно высоких температурах наружного воздуха (до -25 С); между тем на большей части территории страны в пик зимних морозов столбик термометра опускается заметно ниже.

Мало того: чем ниже уличная температура, тем менее выгодным делается отопление дома тепловым насосом этого типа. Есть такое понятие, как COP (coefficient of performance), означающее отношение вырабатываемого тепла к затратам электричества. Так вот, эта основная характеристика тепловых насосов для весьма популярного Mitsubishi Zubadan равна 4,0 при +5 С и 2,0 при -25.

Воздушный тепловой насос Zubadan.

Вывод очевиден. Отопление загородного дома тепловым насосом, работающим по схеме “воздух-воздух”, оправдано лишь в теплой климатической зоне. В Якутии или Хабаровском крае стоит предпочесть геотермальные устройства.

Экономическая эффективность

Отопление частного дома электрическими отопительными конвекторами, тепловентиляторами и прочими нагревательными устройствами является самым дорогим среди всех существующих схем. Судите сами:

Источник теплаСтоимость киловатт-часа, рубли
Магистральный газ0,7
Дрова1,1
Уголь1,3
Сжиженный газ из газгольдера1,8
Сжиженный газ из баллонов2,8
Дизтопливо3,2
Электроэнергия3,6

Однако если использовать не прямой нагрев, а тепловой насос – отопление станет заметно более дешевым. Насколько – зависит от уже упомянутого нами COP. Для большинства моделей устройств разных типов этот параметр укладывается в диапазон 3-4; лучшие образцы имеют COP, равный 6.

Устройства с COP 3,6 и выше относятся к высшему классу энергоэффективности.

Стоит учитывать еще несколько нюансов.

  • Как уже упоминалось, у воздушных насосов энергоэффективность уменьшается по мере похолодания на улице, поэтому для оценки корректным будет взять среднее значение за сезон (COP для средней температуры зимы).
  • COP зависит не только от температуры низкопотенциального источника тепла, но и от температуры объекта, которому это тепло передается. Тепловому насосу важна именно дельта температур. Скажем, геотермальный насос, греющий теплый пол до +30С, будет куда экономичнее, чем отдающий это же тепло радиаторам с температурой +60.

Использование водяного теплого пола вместо радиаторов позволит ощутимо уменьшить расход электричества.

Практическое следствие: если вы собираетесь подключать к отопительному контуру с радиаторами тепловые насосы для отопления своими руками, учтите, что количество секций лучше увеличить, а температуру теплоносителя снизить до +40 – +45 С.

С учетом всех многочисленных оговорок среднее значение COP можно смело принять равным 3,0. В этом случае, как несложно подсчитать, стоимость киловатт-часа тепла составит 1,2 рубля, что лишь немногим дороже магистрального газа, дров и дешевле всех прочих источников тепла.

При выборе отопления стоит учитывать не только текущее положение дел, но и перспективы. А они таковы: благодаря наметившемуся развитию “зеленой” энергетики (использованию возобновляемых источников) стоимость электричества будет расти куда медленнее, чем стоимость газа, угля и продуктов переработки нефти.

В частности, сделанный в 2010 году прогноз роста цен предвещает к 2032 году увеличение стоимости кубометра газа на 1000 %, а электроэнергии – всего на 130.

Тенденция хорошо видна на графике роста коммунальных тарифов.

От автора

Возможно, читателю покажется интересным собственный опыт автора. Он использует для отопления дома пару насосов, работающих по схеме “воздух – воздух”.

  • Место действия – Севастополь, Крым. Средняя температура января – +3. Нынешняя зима была необычно холодной: в течение пары дней держался мороз в -20 градусов.
  • Площадь отапливаемой мансарды – 60 квадратных метров. Фронтоны представляют собой сплошное остекление с энергосберегающими однокамерными стеклопакетами. Теплоизоляция стен и крыши – по 5 сантиметров минеральной ваты и пенопласта.
  • В роли источника тепла выступает Cooper&Hunter CH-S12 FTXN. Тепловая мощность при работе на обогрев – 4,12 КВт, COP равен 4,2, заявленная нижняя граница рабочей температуры – -25С; стоимость на момент покупки – 24000 рублей.
  • В течение всей зимы в мансарде поддерживались вполне комфортные +20 градусов.
  • Примерный расход электроэнергии на отопление мансарды составил 400 КВт-часов. Расход несложно пересчитать в денежный эквивалент с учетом местных тарифов.

Единственная проблема, которую выявило отопление тепловым насосом при низких температурах – намерзание льда в дренажной трубке. Для ее устранения планируется просто-напросто уложить в дренаж секцию саморегулирующегося греющего кабеля.

Заключение

Стоит ли вкладывать деньги в пока еще непривычную систему отопления тепловыми насосами? С точки зрения автора – да. Она выглядит весьма привлекательно даже на фоне магистрального газа – уже потому, что абсолютно безопасна и не требует отвода продуктов сгорания.

Впрочем, предоставим читателю сделать выбор самостоятельно. Как всегда, в прикрепленном видео можно найти дополнительную тематическую информацию. Успехов!

Добавить комментарий